JP3134335U - Delay circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】 プロセスの影響と電圧変動を補償できる遅延回路を提供する。
【解決手段】 入力信号を受けるように用いられる入力端子と第1節点を有する第1インバータ、前記第1節点と第2節点の間に接続されたレジスタ、前記第2節点と電圧源の間に接続された第1コンデンサ、および前記第2節点と接地の間に接続された第2コンデンサを含む。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a delay circuit capable of compensating for process influence and voltage fluctuation.
A first inverter having an input terminal used for receiving an input signal and a first node, a resistor connected between the first node and the second node, and between the second node and a voltage source. A first capacitor connected, and a second capacitor connected between the second node and ground.
[Selection] Figure 3
Description
本考案は、遅延回路に関し、特に、プロセスの影響と電圧変動を補償できる遅延回路に関するものである。 The present invention relates to a delay circuit, and more particularly to a delay circuit capable of compensating for process influences and voltage fluctuations.
図1は、従来の遅延回路100の概略図である。従来の遅延回路100は、インバータ120と130、レジスタ106と、コンデンサ108を含む。
FIG. 1 is a schematic diagram of a
インバータ120は、入力端子INと節点N1の間に接続される。レジスタ106は、節点N1と節点N2の間に接続される。コンデンサ108は、NMOSトランジスタであり、NMOSトランジスタのゲートは、節点N2に接続され、NMOSトランジスタの本体は、接地GNDに接続される。インバータ130は、節点N2と出力端子OUTの間に接続される。
The inverter 120 is connected between the input terminal IN and the node N1. The
インバータ120は、トランジスタ102と104を含む。トランジスタ102は、電圧源VDDに接続されたソース、節点N1とゲートに接続されたドレインを有する。トランジスタ104は、節点N1に接続されたドレインと、接地GNDとゲートに接続されたソースを有する。トランジスタ102と104のゲートは、入力端子INに共通接続されて入力信号を受ける。注意するのは、トランジスタ102は、PMOSトランジスタであり、トランジスタ104は、NMOSトランジスタである。
Inverter 120 includes
インバータ130は、トランジスタ110と112を含む。トランジスタ110は、電圧源VDDに接続されたソース、出力端子OUTとゲートに接続されたドレインを有する。トランジスタ112は、出力端子OUTに接続されたドレインと、接地GNDとゲートに接続されたソースを有する。トランジスタ110と112のゲートは、節点N2に共通接続される。
従来の遅延回路100では、トランジスタ102と104は、レジスタ(MOSレジスタ)として用いられ、コンデンサ108は、MOSコンデンサであり、レジスタ106は、Hi−Rレジスタである。しかし、MOSレジスタ、MOSコンデンサと、Hi−RレジスタのMOSレジスタの特性は、10%のプロセスの変動によって影響され、それぞれ、10%と20%移動する。MOSレジスタ(トランジスタ102と104)は、電圧平方(voltage square)に反比例している。
In the
トランジスタのパラメータの変動範囲は、トランジスタの特性移動の範囲に基づいて定義される。3つのパラメータがNMOSとPMOSにそれぞれ定義される(S:slow、T:typical、F:fast)。NMOSとPMOSは、3つのパラメータの1つに偏向することができる。図2は、プロセスの変動に対応した3つのパラメータS、Tと、Fの可能な組み合わせを表しており、それぞれFF、FS、SF、SSと、TTである。前者は、NMOSの特性パラメータで、後者は、PMOSの特性パラメータである。例えば、FSは、NMOSの特性パラメータがFで、PMOSの特性パラメータがSであることを表している。 The variation range of the parameter of the transistor is defined based on the range of the characteristic shift of the transistor. Three parameters are defined for NMOS and PMOS respectively (S: slow, T: typical, F: fast). NMOS and PMOS can be deflected to one of three parameters. FIG. 2 shows the possible combinations of three parameters S, T and F corresponding to process variations, FF, FS, SF, SS and TT, respectively. The former is an NMOS characteristic parameter, and the latter is a PMOS characteristic parameter. For example, FS represents that the characteristic parameter of NMOS is F and the characteristic parameter of PMOS is S.
MOSのスレッショルド電圧Vthが低い時、MOSのゲート酸化物は、薄くなり、電流と容量が上昇する可能性がある。この時、MOSの特性パラメータはFである。NMOSのスレッショルド電圧Vthが高い時、MOSのゲート酸化物は、薄くなり、電流と容量が上昇する可能性がある。この時、MOSの特性パラメータはSである。 When the threshold voltage Vth of the MOS is low, the gate oxide of the MOS becomes thin and current and capacity may increase. At this time, the characteristic parameter of the MOS is F. When the threshold voltage Vth of the NMOS is high, the gate oxide of the MOS becomes thin and current and capacity may increase. At this time, the characteristic parameter of the MOS is S.
FSに偏向した特性パラメータを例にとる。NMOSの特性パラメータはFで、PMOSの特性パラメータはSである。入力端子INの入力が1の時、トランジスタ104は、オンとなり、トランジスタ102は、オフとなり、コンデンサ108がレジスタ106を経由してトランジスタ104より放電する。NMOSの特性パラメータがFであることから、NMOSトランジスタによって実施されたコンデンサ108の容量は、プロセスの変動に対応して上昇する。NMOSトランジスタの特性パラメータがFの時、NMOSのスレッショルド電圧Vthは、下げられ、トランジスタ104の容量は、電圧平方に対応して下降する。RC遅延は、コンデンサ108の容量とレジスタ104の抵抗が増加した時、増加されることができる。
Take the characteristic parameter deflected to FS as an example. The characteristic parameter of NMOS is F, and the characteristic parameter of PMOS is S. When the input of the input terminal IN is 1, the
FSに偏向した特性パラメータを例にとる。NMOSの特性パラメータはSで、PMOSの特性パラメータはFである。入力端子INの入力が1の時、トランジスタ104は、オンとなり、トランジスタ102は、オフとなり、コンデンサ108は、レジスタ106を経由してトランジスタ104より放電する。NMOSの特性パラメータがSであることから、NMOSトランジスタによって実施されたコンデンサ108の容量は、プロセスの変動に対応して上昇する。また、NMOSトランジスタの特性パラメータがSの時、NMOSのスレッショルド電圧Vthは、上げられ、トランジスタ104の容量は、電圧平方に対応して下降する。RC遅延は、コンデンサ108の容量とレジスタ104の抵抗が増加した時、減少されることができる。
Take the characteristic parameter deflected to FS as an example. The characteristic parameter of NMOS is S, and the characteristic parameter of PMOS is F. When the input of the input terminal IN is 1, the
図1の遅延回路が異なるプロセスの変動によって影響されることから、より大きなRC遅延の範囲となる可能性がある。プロセスの変動と電圧によって影響されたRC遅延がその他の回路の正常な動作に影響を及ぼす可能性があることから、プロセスの変動と電圧の影響を補償できる遅延回路が求められる。 Since the delay circuit of FIG. 1 is affected by different process variations, there is a possibility of a greater RC delay range. Since RC delays affected by process variations and voltages can affect the normal operation of other circuits, there is a need for a delay circuit that can compensate for process variations and voltage effects.
遅延回路を提供する。 A delay circuit is provided.
遅延回路の模範的な実施例は、入力信号を受けるように用いられる入力端子と第1節点を有する第1インバータ、第1節点と第2節点の間に接続されたレジスタ、第2節点と電圧源の間に接続された第1コンデンサと、第2節点と接地の間に接続された第2コンデンサを含む。 An exemplary embodiment of a delay circuit includes an input terminal used to receive an input signal and a first inverter having a first node, a resistor connected between the first node and the second node, a second node and a voltage. A first capacitor connected between the sources and a second capacitor connected between the second node and ground.
遅延回路のもう1つの模範的な実施例は、入力信号を受けるように用いられる入力端子と第1節点を有する第1インバータ、第1節点と第2節点の間に接続されたレジスタ、直列接続された複数のコンデンサを含み、電圧源に接続された第1端子と第2節点に接続された第2端子を有する第1コンデンサセットと、直列接続された複数のコンデンサを含み、第2節点に接続された第3端子と接地に接続された第4端子を有する第2コンデンサセットを含む。 Another exemplary embodiment of a delay circuit includes an input terminal used to receive an input signal and a first inverter having a first node, a resistor connected between the first and second nodes, a series connection A first capacitor set having a first terminal connected to the voltage source and a second terminal connected to the second node; a plurality of capacitors connected in series; and a second node A second capacitor set having a third terminal connected and a fourth terminal connected to ground is included.
本考案の遅延回路によれば、充電または放電モードでのMOSの特性パラメータがFF、FS、SF、またはSSに偏向された時、RC遅延が本考案の遅延回路によって補償されることができることから、プロセスと電圧変動によって影響されたRC遅延のオフセットが減少されることができる。 According to the delay circuit of the present invention, when the MOS characteristic parameter in the charge or discharge mode is deflected to FF, FS, SF, or SS, the RC delay can be compensated by the delay circuit of the present invention. The offset of RC delay affected by process and voltage fluctuations can be reduced.
本考案についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。 In order that the purpose, features, and advantages of the present invention will be more clearly understood, embodiments will be described below in detail with reference to the drawings.
図3は、本考案の実施例に基づいた遅延回路300の概略図である。遅延回路300は、第1インバータ340、レジスタ306、1セットのコンデンサ310と、第2インバータ350を含む。
FIG. 3 is a schematic diagram of a
第1インバータ340は、入力端子INPUTと第1節点N3の間に接続される。レジスタ306は、第1節点N3と第2節点N4の間に接続される。1セットのコンデンサ310は、電圧源VDDと接地GNDの間に接続される。第2インバータ350は、第2節点N4と出力端子OUTPUTの間に接続される。
The
第1インバータ340は、第1トランジスタ302と第2トランジスタ304を含む。第1トランジスタ302は、電圧源VDDに接続された第1第2端子、第1節点N3と第1ゲートに接続された第2端子を有する。第2トランジスタ304は、第1節点N3に接続された第2第1端子、接地GNDと第2ゲートに接続された第2第2端子を有する。第1ゲートと第2ゲートのゲートは、入力端子INPUTに共通接続されて入力信号を受ける。注意するのは、第1トランジスタ302は、PMOSトランジスタであり、トランジスタ304は、NMOSトランジスタである。
The
第2インバータ350は、第3トランジスタ312と第4トランジスタ314を含む。第3トランジスタ312は、電圧源VDDに接続された第3第1ゲート、出力端子OUTPUTと第3ゲートに接続された第3第2ゲートを有する。第4トランジスタ314は、出力端子OUTPUTに接続された第4第1端子、接地GNDと第4ゲートに接続された第4第2端子を有する。第3ゲートと第4ゲートは、第2節点N4に共通接続される。
The
1セットのコンデンサ310は、第1コンデンサセット320と第2コンデンサセット330を含む。第1コンデンサセットは、第2節点N4で第2コンデンサセット330に並行接続される。
One set of
第1コンデンサセット320は、直列接続された2つのコンデンサ322と324を含み、MOSコンデンサ322と324は、PMOSトランジスタによって実施される。MOSコンデンサ322のベースは、電圧源VDDに接続され、MOSコンデンサ322のゲートは、MOSコンデンサ423のベースに接続され、MOSコンデンサ324のゲートは、第2節点N4に接続される。 The first capacitor set 320 includes two capacitors 322 and 324 connected in series, and the MOS capacitors 322 and 324 are implemented by PMOS transistors. The base of the MOS capacitor 322 is connected to the voltage source VDD, the gate of the MOS capacitor 322 is connected to the base of the MOS capacitor 423, and the gate of the MOS capacitor 324 is connected to the second node N4.
第2コンデンサセット330は、2つのコンデンサ326と328を含み、MOSコンデンサ326と328は、NMOSトランジスタによって実施される。MOSコンデンサ328のベースは、接地GNDに接続され、MOSコンデンサ328のゲートは、MOSコンデンサ326のベースに接続され、MOSコンデンサ326のゲートは、第2節点N4に接続される。
The second capacitor set 330 includes two
図4は、電圧に対応するMOSコンデンサの特性を表している。コンデンサの特性は、動作電圧がスレッショルド電圧Vth内にある時、MOSコンデンサの電圧が動作電圧にほぼ線形であることである。本考案では、プロセスと電圧の変動によって影響されたRC遅延は、MOSコンデンサの特性によって補償される。 FIG. 4 shows the characteristics of the MOS capacitor corresponding to the voltage. The characteristic of the capacitor is that when the operating voltage is within the threshold voltage Vth, the voltage of the MOS capacitor is almost linear to the operating voltage. In the present invention, the RC delay affected by process and voltage variations is compensated by the characteristics of the MOS capacitor.
トランジスタのパラメータの変動範囲は、トランジスタの特性移動の範囲に基づいて定義される。3つのパラメータがNMOSとPMOSにそれぞれ定義される。NMOSとPMOSは、3つのパラメータの1つに偏向することができる。図2は、プロセスの変動に対応した3つのパラメータS、Tと、Fの可能な組み合わせを表しており、それぞれFF、FS、SF、SSと、TTである。前者は、NMOSの特性パラメータで、後者は、PMOSの特性パラメータである。例えば、FSは、NMOSの特性パラメータがFで、PMOSの特性パラメータがSであることを表している。 The variation range of the parameter of the transistor is defined based on the range of the characteristic shift of the transistor. Three parameters are defined for NMOS and PMOS respectively. NMOS and PMOS can be deflected to one of three parameters. FIG. 2 shows the possible combinations of three parameters S, T and F corresponding to process variations, FF, FS, SF, SS and TT, respectively. The former is an NMOS characteristic parameter, and the latter is a PMOS characteristic parameter. For example, FS represents that the characteristic parameter of NMOS is F and the characteristic parameter of PMOS is S.
MOSのスレッショルド電圧Vthが低い時、MOSのゲート酸化物は、薄くなり、電流と容量が上昇する可能性がある。この時、MOSの特性パラメータはFである。NMOSのスレッショルド電圧Vthが高い時、MOSのゲート酸化物は、薄くなり、電流と容量が上昇する可能性がある。この時、MOSの特性パラメータはSである。 When the threshold voltage Vth of the MOS is low, the gate oxide of the MOS becomes thin and current and capacity may increase. At this time, the characteristic parameter of the MOS is F. When the threshold voltage Vth of the NMOS is high, the gate oxide of the MOS becomes thin and current and capacity may increase. At this time, the characteristic parameter of the MOS is S.
FSに偏向した特性パラメータを例にとる。NMOSの特性パラメータはFで、PMOSの特性パラメータはSである。入力端子INPUTの入力が1の時、トランジスタ304は、オンとなり、トランジスタ302は、オフとなり、コンデンサセット310がレジスタ306を経由してトランジスタ304より放電する。NMOSの特性パラメータがFであることから、NMOSトランジスタによって実施されたMOSコンデンサ326と328の容量は、プロセスの変動に対応して上昇する。また、PMOSの特性パラメータがSであることから、PMOSトランジスタによって実施されたMOSコンデンサ322と324の容量は、プロセスの変動に対応して減少する。よって、コンデンサグループ310の全容量は、MOSコンデンサ326と328の直列容量に並列したMOSコンデンサ326と328の容量の直列容量の合計である。また、NMOSトランジスタの特性パラメータがFの時、NMOSのスレッショルド電圧Vthは、下降されたことを意味し、トランジスタ304の容量は、電圧平方に対応して下降する。また、動作電圧がスレッショルド電圧Vthに近いことから、容量と電圧は線形に上昇する(容量が電圧に比例する)。RC遅延がMOSコンデンサ322と324によって補償されることから、本考案のRC遅延の補償は、従来の遅延回路100のRC遅延より小さい。
Take the characteristic parameter deflected to FS as an example. The characteristic parameter of NMOS is F, and the characteristic parameter of PMOS is S. When the input of the input terminal INPUT is 1, the
FSに偏向した特性パラメータを例にとる。NMOSの特性パラメータはSで、PMOSの特性パラメータはFである。入力端子INPUTの入力が1の時、トランジスタ304は、オンとなり、トランジスタ302は、オフとなり、コンデンサセット310がレジスタ306を経由してトランジスタ304より放電する。NMOSの特性パラメータがSであることから、NMOSトランジスタによって実施されたMOSコンデンサ326と328の容量は、プロセスの変動に対応して減少する。よって、コンデンサグループ310の全容量は、MOSコンデンサ326と328の直列容量に並列したMOSコンデンサ326と328の容量の直列容量の合計である。また、PMOSの特性パラメータがFであることから、PMOSトランジスタによって実施されたMOSコンデンサ322と324の容量は、プロセスの変動に対応して減少する。また、NMOSトランジスタの特性パラメータがSの時、NMOSのスレッショルド電圧Vthは、上昇されたことを意味し、トランジスタ304の容量は、電圧平方に対応して上昇する。また、動作電圧がスレッショルド電圧Vthに近いことから、容量と電圧は線形に下降する(容量が電圧に反比例する)。RC遅延がMOSコンデンサ322と324によって補償されることから、本考案のRC遅延のオフセットは、従来の遅延回路100のより小さい。
Take the characteristic parameter deflected to FS as an example. The characteristic parameter of NMOS is S, and the characteristic parameter of PMOS is F. When the input of the input terminal INPUT is 1, the
本考案は、上述の2つの実施例(放電モードのMOSの特性パラメータがFSとSFに偏向される)を限定するものではない。充電または放電モードでのMOSの特性パラメータがFF、FS、SF、またはSSに偏向された時、RC遅延が本考案で挙げた遅延回路によって補償されることができることから、プロセスと電圧変動によって影響されたRC遅延のオフセットが減少されることができる。 The present invention does not limit the above-described two embodiments (the characteristic parameters of the discharge mode MOS are deflected to FS and SF). When the MOS characteristic parameter in charge or discharge mode is deflected to FF, FS, SF, or SS, the RC delay can be compensated by the delay circuit mentioned in the present invention, so it is influenced by process and voltage fluctuation. The offset of the delayed RC delay can be reduced.
以上、本考案の好適な実施例を例示したが、これは本考案を限定するものではなく、本考案の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本考案が保護を請求する範囲は、実用新案登録請求の範囲を基準とする。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but this does not limit the present invention, and a few changes and modifications that can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. It is possible to add. Accordingly, the scope of protection claimed by the present invention is based on the scope of claims for utility model registration.
100、300 遅延回路
102、104、110、112、302、304、312、314 トランジスタ
106、306 レジスタ
108 コンデンサ
120、130、340、350 インバータ
310、320、330 コンデンサセット
322、324、326、328 MOSコンデンサ
IN、INPUT 入力端子
GND 接地端子
N1、N2、N3、N4 節点
OUT、OUTPUT 出力端子
VDD 電圧源
100, 300
Claims (22)
前記第1節点と第2節点の間に接続されたレジスタ、
前記第2節点と電圧源の間に接続された第1コンデンサ、および
前記第2節点と接地の間に接続された第2コンデンサを含む遅延回路。 A first inverter having an input terminal and a first node used to receive an input signal;
A resistor connected between the first node and the second node;
A delay circuit comprising: a first capacitor connected between the second node and a voltage source; and a second capacitor connected between the second node and ground.
前記第1節点と第2節点の間に接続されたレジスタ、
直列接続された複数のコンデンサを含み、電圧源に接続された第1端子と前記第2節点に接続された第2端子を有する第1コンデンサセット、および
直列接続された複数のコンデンサを含み、前記第2節点に接続された第3端子と接地に接続された第4端子を有する第2コンデンサセットを含む遅延回路。 A first inverter having an input terminal and a first node used to receive an input signal;
A resistor connected between the first node and the second node;
A first capacitor set including a plurality of capacitors connected in series, having a first terminal connected to a voltage source and a second terminal connected to the second node; and a plurality of capacitors connected in series, A delay circuit including a second capacitor set having a third terminal connected to the second node and a fourth terminal connected to ground.
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